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1、(10)申请公布号 CN 103090300 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103090300 A *CN103090300A* (21)申请号 201310057018.0 (22)申请日 2013.02.22 F21S 9/04(2006.01) F21V 23/00(2006.01) F21V 31/04(2006.01) F03D 9/00(2006.01) F03D 3/00(2006.01) F21W 131/103(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人 中雅智能科技江苏有限公司 地址 223800 江苏省宿迁市经济开发区。
2、发展 大道西侧 （商务中心 3 楼） (72)发明人 高博 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 汪旭东 (54) 发明名称 一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电 照明设备 (57) 摘要 一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电 照明设备， 包括风力发电机组件、 风力发电机支 架、 照明组件及电池箱。 风力发电机组件表面涂装 特氟龙， 所述电池箱内主要安装有电子锁装置、 控 制器及蓄电池， 所述电子锁装置主要包括电插锁 及遥控器， 所述电插锁通过控制器和蓄电池连接。 本发明解决小型风力发电机在特殊气候环境下的 适应能力， 提高风力发电机设备的可靠性。 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103090300 A CN 103090300 A *CN103090300A* 1/1 页 2 1. 一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 包括风力发电机组件、 风力 发电机支架、 照明组件及电池箱， 风力发电机组件安装在风力发电机支架上部， 照明组件安 装在风力发电机支架中上部， 电池箱安装在风力发电机支架底部， 所述风力发电机组件主 要包括风力发电机叶片、 垂直永磁风力发电机及连接杆， 风力发电。
4、机叶片通过连接杆和垂 直永磁风力发电机连接， 其特征在于 ： 风力发电机组件表面涂装特氟龙， 所述电池箱内主要 安装有电子锁装置、 控制器及蓄电池， 所述电子锁装置主要包括电插锁及遥控器， 所述电插 锁通过控制器和蓄电池连接。 2. 根据权利要求 1 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述风力发电机叶片为四片， 所述连接杆为八根。 3. 根据权利要求 1 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述电插锁为断电常闭、 通电打开型电插锁。 4.根据权利要求1或权利要求3所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照 明设备。
5、， 其特征在于 ： 所述电插锁的锁舌伸出时和箱门上焊接的挂板扣连。 5. 根据权利要求 1 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述控制器主要包括电路板组件、 外壳及防水接线端子。 6. 根据权利要求 5 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述电路板组件通过透明聚氨酯防水灌封胶密封在外壳内， 防水接线端子安装在 外壳上端， 防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导线连接。 7. 根据权利要求 1 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述风力发电机叶片及控制器外壳的材质为镁铝合金。
6、材质。 8. 根据权利要求 5 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述控制器外壳的材质为镁铝合金材质。 9. 根据权利要求 1 所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 其特 征在于 ： 所述电池箱内壁安装保温棉。 权 利 要 求 书 CN 103090300 A 2 1/4 页 3 一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备 技术领域 0001 本发明涉及小型风力发电路灯照明设备领域， 具体涉及一种小型耐风沙等特殊 气候的垂直风力发照明设备。 背景技术 0002 风能资源是清洁的可再生能源， 安全、 清洁、 资源丰富， 取之不竭， 是。
7、一种永久性的 大量存在的本地资源， 可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术 最成熟、 最具规模、 开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全， 调 整能源结构， 减轻环境污染， 实现可持续发展等都具有非常重要的意义。 0003 风力发电的原理 ： 是利用风力带动风车叶片旋转， 来促使发电机发电。 风力发电正 在世界上形成一般热潮， 因为风力发电没有燃料问题， 也不会产生辐射或空气污染。 风力发 电在芬兰、 丹麦等国家很流行， 我国也在西部地区大力提倡。 0004 小型风力发电系统效率很高， 但它不是只由一个发电机头组成的， 而是一个有一 定科技含量的小系统。。
8、风力发电机因风量不稳定， 故其输出的是 13-25V 变化的交流电， 须 经充电器整流， 再对蓄电瓶充电， 将发出的电能存储到蓄电池组中， 使风力发电机产生的电 能变成化学能， 当路灯需要照明时， 蓄电池组中储存的直流电即可通过传感器调节使用。 0005 依据目前的风车技术， 大约是每秒三米的微风速度 （微风的程度） ， 风力发电机便 可以开始发电。 0006 风力发电机多种多样， 但归纳起来可分为两类 ： 1、 水平轴风力发电机， 风轮的旋转 轴与风向平行 ； 2、 垂直轴风力发电机， 风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。 垂直轴风力 发电机在风向改变的时候无需对风， 在这点上相对于水平轴风。
9、力发电机是一大优势， 它不 仅使结构设计简化， 而且也减少了风轮对风时的陀螺力。 0007 在大力推行风电的时， 风力发电机必须要适应当地特殊的气候环境。比如沿海地 区的盐雾环境、 西部高原的风沙或低温环境。 0008 目前现有的小型风力发电机， 不同程度的存在难耐风沙、 难耐盐雾、 易老化风速过 大时损坏风机等问题， 风沙、 盐雾、 低温、 强风等环境， 常常会腐蚀风机、 照明、 电池灯组件， 久而久之造成风力发电机设备无法正常工作。 发明内容 0009 为了解决背景技术中存在的问题， 本发明提供了一种小型耐风沙等特殊气候的垂 直风力发电照明设备， 目的在于 ： 解决小型风力发电机在特殊气候。
10、环境下的适应能力， 提高 风力发电机设备的可靠性。 0010 本发明的技术解决方案 ： 一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备， 包括风力发电机组件、 风力发 电机支架、 照明组件及电池箱， 风力发电机组件安装在风力发电机支架上部， 照明组件安装 在风力发电机支架中上部， 电池箱安装在风力发电机支架底部， 所述风力发电机组件主要 说 明 书 CN 103090300 A 3 2/4 页 4 包括风力发电机叶片、 垂直永磁风力发电机及连接杆， 风力发电机叶片通过连接杆和垂直 永磁风力发电机连接， 其特征在于 ： 风力发电机组件表面涂装特氟龙， 所述电池箱内主要安 装有电子锁装置、 控制器。
11、及蓄电池， 所述电子锁装置主要包括电插锁及遥控器， 所述电插锁 通过控制器和蓄电池连接。 0011 所述风力发电机叶片为四片， 所述连接杆为八根， 和传统的三叶片及连接杆相比， 本发明叶片尺寸较小， 连接杆较短， 降低单个叶片风沙接触面积， 保证整体风机效果。 0012 所述电插锁为断电常闭、 通电打开型电插锁。 0013 所述电插锁的锁舌伸出时和箱门上焊接的挂板扣连。 0014 所述控制器主要包括电路板组件、 外壳及防水接线端子。 0015 所述电路板组件通过透明聚氨酯防水灌封胶密封在外壳内， 防水接线端子安装在 外壳上端， 防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导线连接。 0016 所述。
12、风力发电机叶片及控制器外壳的材质为镁铝合金材质。 0017 优选地， 电池箱内壁安装保温棉， 以保证电池组件在低温环境工作效率， 电池箱盖 子与大气保持畅通， 在高温环境也能很好的散热。 0018 本发明的有益效果 ： 1、 风力发电机的叶片为 4 个， 结构对称， 运转稳定。风机叶片采用轻质高强的镁铝合金 制作， 尺寸较一般环境下的风机叶片较小， 以减少风沙冲击面， 每组叶片都有 2 根连接杆， 较一般 3 叶片风机多出 2 个连接杆， 连接强度更高。风机叶片为螺旋状设计， 能更好的接受 不同方向的风力资源， 提升了风电的转换效率。 0019 2、 风力发电机叶片组件、 垂直永磁风力发电机组。
13、件表面采用特氟龙涂装， 有效的 保证组合件在风沙、 盐雾、 温差等恶劣环境使用。 0020 3、 使用透明聚氨酯防水灌封胶手工灌封控制器电路板组件。 聚氨酯防水灌封胶是 一种电子防水胶， 在恶劣环境中起绝缘、 防湿、 防水、 阻燃、 防震、 抗污染、 环境侵蚀等作用 ； 透明聚氨酯防水灌封胶具有一定的透性和弹性， 便于异常的控制器故障问题的确定和维 修。控制器电路板组件接线处采用防水接线端子， 避免接线端子的锈蚀和浸水。控制器外 壳为铝合金材料， 结构稳定。 0021 4、 使用遥控器通过控制器控制电插锁， 控制器、 电插锁与电池组连接。 电池箱上无 锁孔设计， 降低电池箱被撬风险， 保证路灯。
14、正常工作。 附图说明 0022 图 1 本发明整体主视结构示意图。 0023 图 2 垂直风力发电机组件结构示意图。 0024 图 3 垂直风力发电机结构剖视结构示意图。 0025 图 4 照明组件主视结构示意图。 0026 图 5 电池箱主视结构示意图。 0027 图 6 电池箱内部结构主剖视图。 0028 图 7 电池箱内部结构侧剖视图及电插锁工作状态参考图。 0029 图 8 控制器的主视结构示意图。 0030 图 9 控制器内部侧视结构示意图。 说 明 书 CN 103090300 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 0031 下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。 0032 1。
15、、 风力发电机叶片， 2、 垂直永磁风力发电机， 3、 照明组件， 4、 风机支架， 5、 电 池箱， 6、 连接杆， 7、 不锈钢螺钉， 8、 上端盖， 9、 定子轴， 10、 轴套， 11、 上轴承座， 12、 下端盖， 13、 上圆锥滚子轴承， 14、 O 型圈， 15、 下圆锥滚子轴承， 16、 密封件， 17、 灯具支架， 18、 灯具加 强连杆， 19、 LED 照明灯头， 20、 箱门， 21、 电池箱体， 22、 电插锁， 23、 控制器， 24、 蓄电池， 25、 锁 舌， 26、 挂板， 27、 控制器外壳， 28、 防水接线端子， 29、 控制器电路板组件， 30、 透明。
16、聚氨酯防 水灌封胶。 0033 如图 1 所示， 风力发电机组件安装在风机支架 4 上端， 风机支架 4 底部设置有电池 箱组件 5， 照明组件 3 设置在风机支架 4 的中上部并通过电池箱组件 5 进行供电。 0034 如图 2 所示， 每个风力发电机叶片 1 通过两根连接杆 6 与垂直永磁风力发电机 2 连接， 本发明风力发电机叶片为四片， 连接杆为八根 ； 不锈钢螺钉 7 （含弹簧垫片、 弧形垫片） 为两组且在空间上呈垂直状态 （图中定子轴 9 较上端的那个通孔没有画出不锈钢螺钉 7， 实 际安装时会加入的） ， 将定子轴 9、 轴套 10 和风机支架 4 紧固在一起。风机支架 6、 风。
17、机叶片 1、 跟永磁发电机 2 要一起转动的， 定子轴 9 是不转动的。 0035 上述中一根连接杆的一端和风力发电机叶片的中上部连接， 另一端和发电机上端 盖 8 连接 （如图 3 所示） ， 另一根连接杆的一端和风力发电机叶片的中下部连接， 另一端和 发电机下端盖 12 连接， 上端盖 8 和下端盖 12 分别安装在上轴承座 11 及下轴承座上， 其 中， 连接杆和发电机上下盖连接的地方通过内六角螺栓紧固， 并通过 O 型圈 14 密封， 下端 盖 12 和定子轴 9 之间通过密封件 16 进行密封， 防止水渗入轴承系统， 本发明安装有上圆锥 棍子轴承 13 和下圆锥棍子轴承 15， 圆锥。
18、棍子轴承承载力要好 （相关技术已申请专利， 申请 号为 ： 2012207056095） ， 风速过大时， 电子限速可以刹车 （相关技术已申请专利， 申请号为 ： 2012207090147） 。 0036 如图 4 所示， 灯具支架 17 的一端设置有 LED 照明灯头 19， 另一端和风机支架 4 连 接并通过灯具加强连杆 18 进行加强处理， 灯具支架 17 和灯具加强连杆 18 通过螺栓和风机 支架 4 紧固， LED 照明灯头 19 上的玻璃为特殊玻璃钢， 在风沙较大地区可以延长灯具使用 寿命。 0037 如图 5 所示， 风机支架 4 底部和电池箱 5 连接， 电池箱 5 的电池箱。
19、体 21 上设置有 箱门 20， 电池箱 5 的内壁安装有保温棉 （保温棉根据高寒地区环境选配， 如在长期高温地区 不要配置保温棉， 反之就需要） 。如图 6 所示， 电源线组件将控制器 23 一端和电插锁 22 连 接另一端和蓄电池 24 连接。如图 7 所示， 遥控器发出指令， 控制器接收信号并控制电插锁 上锁， 锁舌 25 伸出， 顶住电池箱箱门焊接的挂板 26， 这时箱门锁定， 电池箱的口比箱门尺寸 要小， 不会被推进里面， 上下挂住也拉不出来。 0038 如图 8 和图 9 所示， 电路板组件 29 通过透明聚氨酯防水灌封胶 30 密封在外壳 27 内， 防水接线端子28安装在外壳2。
20、7上端， 防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导 线连接。防水接线端子分别为太阳能电源输入 （可选） 、 风力发电电源输入、 电池连接端、 负 载 1 输出、 负载 2 输出。 0039 本发明具的显著特点及测试参数 ： 说 明 书 CN 103090300 A 5 4/4 页 6 1、 安全性 ： 采用了垂直叶片和四个叶片镁铝合金材质设计， 提升每个叶片强度， 因此叶 片脱落、 断裂和叶片飞出等问题得到了较好的保证 ； 2、 噪音 ： 采用了水平面旋转以及叶片应用飞机机翼原理设计， 使得噪音降低到在自然 环境下测量不到的程度 ； 3、 抗风能力 ： 水平旋转和四个小叶片镁铝合金材质 8 。
21、个连接杆设计， 使得它受风压力 小， 可以抵抗每秒 45 米的超强台风 ； 4、 回转半径 ： 由于其设计结构和运转原理的不同， 比其他形式风力发电具有更小的回 转半径， 节省了空间， 同时提高了效率 ； 5、 发电曲线特性 ： 启动风速低于其他形式的风力发电机， 发电功率的上升幅度较平缓， 因此在 5 8 米风速范围内， 它的发电量较其他类型的风力发电机高 10% 30% ； 6、 利用风速范围 ： 采用了特殊的控制原理， 使它的适合运行风速范围扩大到 2.5 25m/s， 在最大限度利用风力资源的同时获得了更大的发电总量， 提高了风电设备使用的经 济性 ； 7、 刹车装置 ： 配置风速过载。
22、电子自动刹车功能， 在强风条件下， 电子自动刹车可有效保 护风机组件 ； 8、 风机耐风沙耐盐雾等 ： 采用特氟龙涂装风机组件， 有效保证风机耐磨、 耐盐雾、 耐温 差等气候 ； 9、 电池箱保温措施 ： 保温棉和散热有效的保证蓄电池组件正常的工作温度范围 ； 10、 采用钢化的低铁钢化绒面玻璃 （又称为白玻璃） ， 透光率达 91% 以上， 此玻璃同时能 耐太阳紫外光线的辐射， 透光率不下降， 有效的保证了强度和透光率， 照明采用 LED 节能灯 具， 更好了实现节能并发挥蓄电池组的长效作用 ； 11、 运行维护 ： 采用直驱式永磁发电机， 无需齿轮箱和转向机构， 定期 （一般每半年） 对 运转部件的连接进行检查即。 0040 综上， 本发明达到预期目的。 说 明 书 CN 103090300 A 6 1/4 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103090300 A 7 2/4 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103090300 A 8 3/4 页 9 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103090300 A 9 4/4 页 10 图 7 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103090300 A 10 。